光電変換効率の増強を示すハライド・ペロブスカイトの三次元フォトニック結晶の作製

卤化物钙钛矿三维光子晶体的制备显示出更高的光电转换效率

• 批准号: 22K18902
• 负责人: 三宅 正男
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18902/
• 关键词: ペロブスカイト; フォトニック結晶

フォトニック結晶は、光の波長と同程度の間隔で屈折率分布を有するナノ周期構造をもつ人工結晶である。フォトニック結晶は、光子のエネルギーに対して、バンド構造が形成される特徴があり、特定波長の光が侵入できなかったり、内部に閉じ込められたりするなどの現象が観察される。一方、ペロブスカイト型の結晶構造をもつ金属ハライド化合物が、極めて高い光電変換効率を実現する材料として見出され、太陽電池周辺の半導体分野で活発に研究されている。この金属ハライド・ペロブスカイト化合物でフォトニック結晶を形成できれば、光電エネルギー変換の増強などの高度な制御の実現が期待できる。しかし、その作製法は十分に確立されていない。本研究では、ペロブスカイトからなるフォトニック結晶の作製を目指す。まず、テンプレート法によるフォトニック結晶の形成を試みた。原理検証として、単層のポリスチレン・コロイド結晶をテンプレートに用い、テンプレートの空隙内に、ペロブスカイト化合物を成長させた後、テンプレートを除去することでペロブスカイト化合物の二次元フォトニック結晶を得ることを試みた。ペロブスカイト化合物として、メチルアンモニウムヨウ化ビスマス (MA3Bi2I9)を用いた。ミストデポジション法により、ポリスチレン・コロイド結晶内にMA3Bi2I9を成長させることができることを確認した。その後、トルエンに浸漬することで、ポリスチレン・コロイドを選択的に溶解除去することができ、周期構造を有するMA3Bi2I9層を得ることができた。

Crystal structure, wavelength, refractive index distribution, periodic structure, artificial crystallization The phenomenon of crystal, photon and structure formation is observed. The light of specific wavelength intrudes into the crystal and internal structure. The crystal structure of a square, multi-crystal type is composed of metal and compound, and the material for realizing high photoelectric conversion efficiency is developed. The semiconductor field activity of the solar cell periphery is studied. The metal structure of these compounds is expected to form crystals, and the photoelectric structure of these compounds is expected to increase the strength of these compounds. The method of production is very well established. This study is aimed at the preparation of crystals. The formation of crystals in the crystal layer was studied. The principle is that the crystal of a single layer is used in the void of a single layer, and the crystal of a single layer is removed after the compound is grown. The chemical compound is used in the production of MA3Bi2I9. The method for determining the length of MA3Bi2I9 After that, the solution of the solution of the solution